Устройство для подачи инструмента при ударно-канатном бурении Советский патент 1987 года по МПК E21B1/02 

го продольного перемещения. В ходе работы устройства шток и Г 8 при подаче рабочего агента опускаются. При этом Г 8 поворачивает рычаг 16 и кронштейн 13 с Р 15 налево. При образовании петли каната, огибающего ролики 4, 5 и 15, происходит подъ1

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам подачи инструмента при ударно-канатном и комбинированном бурении.

Целью изобретения является повышение эффективности бурения путем обеспечения свободного падения инструмента, обеспечение возможности регулирования высоты и частоты подъема-опускания инструмента, повышение надежности за счет снижения износа головки штока силового цилиндра и исключения передачи на канатные и оттяжной ролики изгибающих усилий от перекоса каната.

На фиг. 1 схематически представлено устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди.

Устройство включает корпус 1, в цилиндрических расточках которого смонтированы две оси 2, 3 канатных роликов 4, 5 и ось 6 крепления силового цилиндра 7 (например, гидравлического), закрепленного на этой оси шарнирно, на штоке которого смонтирована головка 8 с осью 9, установленной в цилиндрической расточке с посаженными на нее подшипниками 10 качения. Ось 9 одним концом входит с зазором в направляющий фигурный паз 11 съемной накладной плиты 12, закрепленной на корпусе 1 при помощи разъемного соединения (например, болтового). Наличие зазора обеспечивает возможность перемещения оси 9, а вместе с ней и головки 8 штока строго по траектории, заданной профилем фигурного 11 паза плиты 12 при перемещении штока вверх-вниз. На оси 2 неподвижно закреплен кронштейн 13, в цилиндрической расточке которого смонтирована ось 14 с оттяжным роликом 15, и рычаг 16, упор 17 которого свободно входит в дугообразный паз 18, выполненный в боковине корпуса 1. Рычаг 16 выполнен двух- звенным и состоит из основания 19, в вилкообразном пазу которого на оси 20 установлен хвостовик 21, имеющий возможность поворота относительно основания только слева- направо в плоскости перемещения рычага 16. Реверсивный золотник 22 закреплен на корпусе 1 устройства и связан с источником рабочего агента трубопроводами 23 и 24, а с силовым цилиндром - трубопроводами

ем инструмента до момента прокальзыва- ния рычага 16. Далее он поворачивается в обратном направлении, переключая СЦ 7 на обратный ход, а Г 8 движется вверх, обеспечив в результате переключение СЦ 7 на прямой ход. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

0

5

0

5

0

5

0

5

25 и 26. Управление реверсивным золотником 22 осуществляется переключателем 27, связанным с его щтоком 29, и переключателем 28, связанным с фиксатором штока 30, подпружиненным пружиной 31, при их взаимодействии с рычагом 16 и осью 9 головки 8 штока. Канат 32 запасован в канатные 4, 5 и оттяжной 15 ролики.

Устройство работает следующим образом.

Под действием рабочего агента (гидравлической жидкости), поступающего в реверсивный золотник 22 по маслопроводу 24 гидросистемы бурового станка, а от него через маслопровод 25 - в силовой цилиндр 7, шток силового цилиндра перемещается вниз, при этом головка 8 штока, ось 9 которой находится Б фигурном направляющем пазу 11 плиты 12, перемещается по траектории, заданной профилем паза. Перемещаясь вниз, головка 8 штока доходит до рычага 16 и своими опорами (подшипниками 10), взаимодействующими с его хвостовиком 21, передает рычагу 16 осевое усилие, развиваемое силовым цилиндром, поворачивая рычаг 16, а вместе с ним и кронштейн 13 с оттяжным роликом 15 справа- налево. Так как нижний конец каната 32 закреплен на барабане лебедки (не показан). то образование петли происходит за счет перемешения вниз верхнего конца каната 32. При этом ударный инструмент (не показан), закрепленный на верхнем конце канала 32 поднимается. Поворот рычага 16, в вместе с ним кронштейна 13 с оттяжным роликом 15, т.е. подъем бурового инструмента происходит до момента прокальзыва- ния хвостовика 21 рычага 16 (так как длина рычага 16 меньше радиуса паза) относительно опор (подшипников 10) головки 8 штока, причем время от начала цикла до проскальзывания и высота подъема инструмента зависят от длины и радиусов изгиба профиля паза 11 плиты 12. После проскальзывания рычаг 16 под действием силы натяжения каната 32 поворачивается в обратном направлении в исходное положение, определяемое дугообразным пазом 18 и упором 17, перемещающимся в этом пазу. Осуществляется свободный сброс бурового инструмента. При повороте рычага 16 в исходное

положение он через переключатель 27, связанный со штоком 29 реверсивного золотника 22, включает силовой цилиндр 7 на обратный ход, после чего головка 8 штока начинает перемещаться в Обратном направлении снизу-вверх вдоль профиля фигурного паза 11 плиты 12 и, дойдя до хвостовика 21 рычага 16, поворачивает его относительно основания 19 слева-направо в плоскости перемеш,ения рычага 16, удерживая хвостовик 21 в этом положении до момента полного проскальзывания ее опор (подшипников 10) относительно его. После проскальзывания головки хвостовик 21 возвращается в исходное положение, а головка 8 штока продолжает перемещение вверх до момента взаимодействия ее оси 9 с рычагом переключателя 28, связанного с фиксатором 30 штока 29 реверсивного золотника 22, что обеспечивает переключение силового цилиндра 7 на прямой ход и дальнейшее повторение описан- ного цикла,

Фигурный паз может быть выполнен на плите, которая посредством разъемного соединения связана с корпусом, при этом замена одной плиты на другую с пазом иной конфигурации обеспечивает возможность регулировать высоту и частоту подъема-опускания бурового инструмента.

Головка 8 штока цилиндра 7 выполнена в виде опор качения (подшипников 10), что снижает трение между головкой 8 и рычагом 16 и увеличивает надежность работы. Ролики 4, 5 и 15 выполнены самоустанавливающимися, т.е. установлены с возможностью ограниченного продольного перемещения, что исключает передачу на них изгибающих усилий, возникающих при перекосе каната.

Формула изобретения

1.Устройство для подачи инструмента при ударно-канатном бурении, содержащее корпус с направляющим пазом, в котором

размещена головка штока закрепленного на корпусе силового цилиндра, связанная с оттяжным роликом и переключателями реверсивного золотника, и канат, связанный с инструментом, огибающий оттяжной и канатные ролики, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности бурения путем повышения скорости перемещения инструмента, устройство снабжено жестко свя- занными между собой и шарнирно закрепленными на корпусе кронштейном и рычагом,

который выполнен двухзвенным с возможностью одностороннего складывания в плоскости перемещения кронштейна и установлен с возможностью взаимодействия с головкой штока силового цилиндра, закрепленного на корпусе шарнирно, при этом оттяжной ролик размещен на кронщтейне, а направляющий паз выполнен фигурным.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования высоты и частоты подъема-опускания инструмента, фигурный паз выполнен на плите, которая посредством разъемного соединения связана с корпусом.

3.Устройство поп. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет снижения износа головки штока силового

цилиндра, последняя выполнена в виде опор качения, смонтированных на общей оси.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет исключения передачи на канатные и оттяжной ролики изгиающих усилий от перекоса

каната, ролики установлены на оси с возможностью ограниченного продольного перемещения.

25

JZ

сриг.1

Изобретение позволяет повысить эффективность бурения путем повышения скорости перемещения инструмента, обеспечить возможность регулирования высоты и частоты подъема-опускания инструмента, повысить надежность за счет снижения износа головки (Г) 8 штока силового цилиндра (СЦ) 7 и исключения передачи на канатные и оттяжной 15 ролики (Р) изгибающих усилий от перекоса каната. Устройство содержит корпус 1 с направляющим фигурным пазом. В нем размещена Г 8 штока СЦ 7. Она выполнена в виде опор качения 10, смонтированных на общей оси, и связана с Р 15 и переключателями реверсивного золотника. На корпусе 1 шарнирно закреплены кронштейн 13 с рычагом 16 СЦ 7 и посредством разъемного соединения - плита 12 с фигурным пазом. Рычаг 16 выполнен двухзвен- ным и может взаимодействовать с Г 8 и односторонне складываться в плоскости перемещения кронщтейнов 13. Причем Р 15 размещен на кронщтейне 13 и Р 4, 5 15 установлены на оси с возможностью ограниченноS СП - 7 оо ГчЭ СО О5 СО Фиг 2